CN209745856U - 一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，包括压力罐体和数据采集设备，压力罐体包括罐盖和罐体，罐盖和罐体密封连接，罐盖上方设有压力表、安全阀、排气阀，罐盖下方固定有压力探头和气体检测仪，罐体的内侧壁上设有抗压摄像头，罐体的内底壁设有用于固定锂电池的锂电池支架，锂电池支架上还设有若干加热棒和若干热电偶；压力探头、抗压摄像头、气体检测仪和若干热电偶与数据采集设备通信连接，若干加热棒和电源电连接。本实用新型实现在不同环境下对锂电池爆炸特性参数的测量，包括温度、压力和气体成分变化，且配有摄像机对罐内爆炸情况进行观察。同时，本实用新型的锂电池支架可配合多种锂电池试验使用，提高试验效率。

Description

一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐

技术领域

本实用新型涉及锂电池爆炸特性测试的技术领域，具体的说是涉及一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐。

背景技术

锂电池具有功率密度高、循环性能好、不具有记忆效应等特点，目前广泛应用于各类电子设备中。然而，由于自身组成材料具有氧化性强、结构易损等危险性，锂电池及其装置导致的燃烧和爆炸事故频发。开展单个及多个锂电池的燃烧和爆炸过程理论和实验研究，具有重要的经济和社会意义。

在锂电池相关的爆炸特性研究中，目前未见针对测量18650型锂电池爆炸特性的专用压力罐，现有压力罐多用于化工领域或食品领域，无法用于变压环境中锂电池若干爆炸参数的测量。所以如何在不同环境下测量单个及多个锂电池的爆炸特性，是一个亟待解决的问题。现有的研究中，研究者大多在平原开放空间进行测量研究，但是由于锂电池爆炸比较危险，开放空间的实验容易对人员财产造成损害。近年来，随着民航业锂电池发生危险事件增多，在变压环境下研究锂电池的爆炸特性亟待开展。用于锂电池的爆炸特性的压力罐需要良好的密封性，可使实验研究在变压条件下进行。

针对以上问题，本实用新型提出了一种锂电池爆炸实验专用压力罐，可实现在变压环境下锂电池爆炸特性参数的测量。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，包括压力罐体和数据采集设备，所述压力罐体包括罐盖和罐体，所述罐盖和罐体密封连接，所述罐盖上方设有压力表、安全阀、排气阀，所述罐盖下方固定有压力探头和气体检测仪，

所述罐体的内侧壁上设有抗压摄像头，所述罐体的内底壁设有用于固定锂电池的锂电池支架，所述锂电池支架上设有若干加热棒和若干热电偶；

所述压力探头、抗压摄像头、气体检测仪和若干热电偶均与数据采集设备通信连接，若干所述加热棒均与电源电连接。

上述技术方案中，所述锂电池支架包括支架和夹持件，所述支架下端固定在罐体内底壁上，所述支架上部穿设有所述夹持件，所述夹持件包括两个平行设置的夹棍，每个夹棍的两端均设置有一个连接块，两个夹棍之间通过两对相对设置的所述连接块连接，每对相对设置的所述连接块之间通过螺栓连接；

每个夹棍上还间隔设有若干第一夹持组件和若干第二夹持组件，且设置在其中一个夹棍上的第一夹持组件与设置在另一个夹棍上的第二夹持组件相对配合。

上述技术方案中，每个所述第一夹持组件包括第一夹持块和两个第一固定块，所述第一夹持块内设有加热棒，所述第一夹持块底部穿设在与之相对应的夹棍上，所述第一夹持块底部的两侧分别对应嵌设入两个所述第一固定块的一端，两个所述第一固定块的另一端均套接在与之相对应的夹棍上；

每个所述第二夹持组件包括第二夹持块和两个第二固定块，所述第二夹持块内设有热电偶，所述第二夹持块底部穿设在与之相对应的夹棍上，所述第二夹持块底部的两侧分别对应嵌设入两个所述第二固定块的一端，两个所述第二固定块的另一端均套接在与之相对应的夹棍上。

上述技术方案中，所述罐盖和罐体均采用高强度耐热钢材，且所述罐盖和罐体之间设有密封圈。

上述技术方案中，所述压力罐体内通信连接和电连接的线材均贴壁布置，且所述线材为绝缘的耐高温线材。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型实现在不同环境下对锂电池爆炸特性参数的测量，包括温度、压力和气体成分变化，且配有摄像机对罐内爆炸情况进行观察。

2、夹棍上间隔设有的多个第一夹持组件和多个第二夹持组件间距可调；对应分设在夹棍上的第一夹持组件和第二夹持组件用于夹持锂电池，且可通过调节两夹棍的距离夹持不同大小规格的锂电池，从而实现一个锂电池支架可配合多种锂电池试验使用，提高试验效率。

3、罐体可耐高温、耐爆炸冲击、可绝热布置，使得采集锂电池数据更精确化。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中锂电池支架6的结构示意图；

图3是图2中A-A方向上的剖视图；

图4是第一夹持组件的正视图；

图5是图4中B-B方向上的剖视图；

图6是图4中C-C方向上的剖视图；

图7是第二夹持组件的正视图；

图8是图7中D-D方向上的剖视图；

图9是本实用新型数据采集的原理图；

附图标号说明：

1、压力罐体；1a、罐盖；1b、罐体；2、压力表；3、安全阀；4、排气阀；5、压力探头；6、锂电池支架；6a、锂电池；6b、加热棒；6c、热电偶；7、抗压摄像头；8、气体检测仪；9、数据采集设备；10、电源；

6-1、支架；6-2、夹持件；6-3、夹棍；6-4、连接块；6-5、第一夹持组件；6-5a、第一夹持块；6-5b、第一固定块；6-6、第二夹持组件；6-6a、第二夹持块；6-6b、第二固定块。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。

如图1和图9所示，一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，包括压力罐体1和数据采集设备9，压力罐体1包括罐盖1a和罐体1b，罐盖1a和罐体1b密封连接，罐盖1a上方设有压力表2、安全阀3、排气阀4，罐盖1a下方固定有压力探头5和气体检测仪8，

罐体1b的内侧壁上设有抗压摄像头7，罐体1b的内底壁设有用于固定锂电池6a的锂电池支架6，锂电池支架6上设有若干加热棒6b和若干热电偶6c；

压力探头5、抗压摄像头7、气体检测仪8和若干热电偶6c均与数据采集设备9通信连接，若干加热棒6b均与电源10电连接。

如图2所示，锂电池支架6包括支架6-1和夹持件6-2，支架6-1下端固定在罐体1b内底壁上，支架6-1上部穿设有夹持件6-2；夹持件6-2包括两个平行设置的夹棍6-3，每个夹棍6-3的两端均设置有一个连接块6-4，两个夹棍6-3之间通过两对相对设置的连接块6-4连接，每对相对设置的连接块6-4之间通过螺栓连接；具体的，两个平行设置的夹棍6-3均穿过支架6-1上部设有的通槽，且每个夹棍均通过螺栓与支架6-1固定连接。

每个夹棍6-3上还间隔设有若干第一夹持组件6-5和若干第二夹持组件6-6，且设置在其中一个夹棍6-3上的第一夹持组件6-5与设置在另一个夹棍6-3上的第二夹持组件6-6相对配合。

如图3至图6所示，每个第一夹持组件6-5包括第一夹持块6-5a和两个第一固定块6-5b，第一夹持块6-5a内设有加热棒6b，第一夹持块6-5a底部穿设在与之相对应的夹棍6-3上，第一夹持块6-5a底部的两侧分别对应嵌设入两个第一固定块6-5b的一端，两个第一固定块6-5b的另一端均套接在与之相对应的夹棍6-3上。

如图7和图8所示，每个第二夹持组件6-6包括第二夹持块6-6a和两个第二固定块6-6b，第二夹持块6-6a内设有热电偶6c，第二夹持块6-6a底部穿设在与之相对应的夹棍6-3上，第二夹持块6-6a底部的两侧分别对应嵌设入两个第二固定块6-6b的一端，两个第二固定块6-6b的另一端均套接在与之相对应的夹棍6-3上；

本实用新型中，罐盖1a和罐体1b均采用高强度耐热钢材，如0Cr25Ni20耐热不锈钢，罐盖1a和罐体1b之间设有密封圈。

本实用新型中，压力罐体1内通信连接和电连接的线材贴壁布置，且线材为绝缘的耐高温线材，如UL3135-12AWG电子线。

本实用新型中，压力表2为市场上常用的压力表，如Y-200BF压力表，用于显示压力罐体内压力；

加热棒6b，用于对锂电池6a加热，提供锂电池爆炸的条件；

热电偶6c，用于实时记录压力罐体1内锂电池所处环境的温度，如K型热电偶；

压力探头5，用于探测压力罐体内的压力，如PT124B-215压力变送器；

抗压摄像头7用于采集锂电池6a在压力罐体内爆炸情况的视频图像，如乐琦摄像头；

气体检测仪8，用于检测压力罐体内气体成分，如optima7气体检测仪；

数据采集设备9，用于采集压力罐头1内的压力探头5、抗压摄像头7、气体检测仪8和热电偶6c的信息，如SIN-R200D无纸记录仪。

本实用新型的工作原理：

打开罐盖1a，根据锂电池爆炸特性测试试验的要求，调节设置锂电池支架6上夹持件6-2的间距，将锂电池6a固定在夹持件6-2的上第一夹持块6-5a和第二夹持块6-6a之间，夹持件6-2上的夹棍6-3通过螺栓螺母拧紧，从而将锂电池6a固定加紧；连接压力探头5、抗压摄像头7、气体检测仪8和热电偶6c与数据采集设备9的通信线路，以及加热棒6b和电源10线路；

合上罐盖1a，实验时启动加热棒6b，使锂电池发生爆炸，并通过数据采集设备9收集压力罐体1内的温度、压力、气体成分变化信息，以及罐内爆炸情况的视频图像，并记录实验数据。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，包括压力罐体（1）和数据采集设备（9），所述压力罐体（1）包括密封连接的罐盖（1a）和罐体（1b），其特征在于，所述罐盖（1a）上方设有压力表（2）、安全阀（3）、排气阀（4），所述罐盖（1a）下方固定有压力探头（5）和气体检测仪（8），

所述罐体（1b）的内侧壁上设有抗压摄像头（7），所述罐体（1b）的内底壁设有用于固定锂电池（6a）的锂电池支架（6），所述锂电池支架（6）上还设有若干加热棒（6b）和若干热电偶（6c）；

所述压力探头（5）、抗压摄像头（7）、气体检测仪（8）和若干热电偶（6c）均与数据采集设备（9）通信连接，若干所述加热棒（6b）均与电源（10）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，其特征在于，所述锂电池支架（6）包括支架（6-1）和夹持件（6-2），所述支架（6-1）下端固定在罐体（1b）内底壁上，所述支架（6-1）上部穿设有所述夹持件（6-2），所述夹持件（6-2）包括两个平行设置的夹棍（6-3），每个夹棍（6-3）的两端均设置有一个连接块（6-4），两个夹棍（6-3）之间通过两对相对设置的连接块（6-4）连接，每对相对设有的连接块（6-4）之间通过螺栓连接；

每个夹棍（6-3）上还间隔设有若干第一夹持组件（6-5）和若干第二夹持组件（6-6），且设置在其中一个夹棍（6-3）上的第一夹持组件（6-5）与设置在另一个夹棍（6-3）上的第二夹持组件（6-6）相对配合。

3.根据权利要求2所述的一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，其特征在于，每个所述第一夹持组件（6-5）包括第一夹持块（6-5a）和两个第一固定块（6-5b），所述第一夹持块（6-5a）内设有加热棒（6b），所述第一夹持块（6-5a）底部穿设在与之相对应的夹棍（6-3）上，所述第一夹持块（6-5a）底部的两侧分别对应嵌设入两个所述第一固定块（6-5b）的一端，两个所述第一固定块（6-5b）的另一端均套接在与之相对应的夹棍（6-3）上；

每个所述第二夹持组件（6-6）包括第二夹持块（6-6a）和两个第二固定块（6-6b），所述第二夹持块（6-6a）内设有热电偶（6c），所述第二夹持块（6-6a）底部穿设在与之相对应的夹棍（6-3）上，所述第二夹持块（6-6a）底部的两侧分别对应嵌设入两个所述第二固定块（6-6b）的一端，两个所述第二固定块（6-6b）的另一端均套接在与之相对应的夹棍（6-3）上。

4.根据权利要求1所述的一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，其特征在于，所述罐盖（1a）和罐体（1b）均采用高强度耐热钢材，且所述罐盖（1a）和罐体（1b）之间设有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，其特征在于，所述压力罐体（1）内通信连接和电连接的线材均贴壁布置，且所述线材为绝缘的耐高温线材。